实现加密和解密函数的Java代码示例

加密和解密是信息安全领域中最基本的技术之一，任何需要数据安全的系统都需要这种技术的支持。Java作为一种广泛使用的编程语言，自然也支持加密和解密功能。下面，我们来介绍一下如何在Java中实现加密和解密函数。

为了更好地理解和实践加密和解密，我们以AES算法为例，编写加密和解密函数的Java代码示例。AES是一种对称加密算法，就是说加密和解密所使用的密钥是相同的。首先，我们需要引入相关的库文件：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

然后，我们分别定义加密和解密函数。在实现加密函数时，需要注意以下几点：

1. 指定加密算法为AES，并指定算法模式和填充方式；

2. 创建SecretKeySpec对象，使用密钥字节数组和密钥算法名称作为参数；

3. 创建Cipher对象，并设置其加密模式和密钥；

4. 调用Cipher对象的doFinal方法，对数据进行加密。

下面是实现加密函数的Java代码示例：

public static String encrypt(String key, String data) {
        try {
            byte[] keyBytes = key.getBytes();
            if (keyBytes.length != 16) {
                throw new IllegalArgumentException("Key length must be 16");
            }
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes("UTF-8"));
            return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

在解密函数中，需要注意以下几点：

1. 指定解密算法为AES，并指定算法模式和填充方式；

2. 创建SecretKeySpec对象，使用密钥字节数组和密钥算法名称作为参数；

3. 创建Cipher对象，并设置其解密模式和密钥；

4. 调用Cipher对象的doFinal方法，对数据进行解密。

下面是实现解密函数的Java代码示例：

public static String decrypt(String key, String encryptedData) {
        try {
            byte[] keyBytes = key.getBytes();
            if (keyBytes.length != 16) {
                throw new IllegalArgumentException("Key length must be 16");
            }
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] dataBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedData);
            byte[] decryptedData = cipher.doFinal(dataBytes);
            return new String(decryptedData, "UTF-8");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

最后，我们可以编写一个简单的测试类，来测试我们的加密和解密函数。下面是测试类的Java代码示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String key = "1234567890123456";
        String data = "Hello, world!";
        String encryptedData = encrypt(key, data);
        System.out.println("Encrypted data: " + encryptedData);
        String decryptedData = decrypt(key, encryptedData);
        System.out.println("Decrypted data: " + decryptedData);
    }
}

完整代码示例如下：

import java.util.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String key = "1234567890123456";
        String data = "Hello, world!";
        String encryptedData = encrypt(key, data);
        System.out.println("Encrypted data: " + encryptedData);
        String decryptedData = decrypt(key, encryptedData);
        System.out.println("Decrypted data: " + decryptedData);
    }
    
    public static String encrypt(String key, String data) {
        try {
            byte[] keyBytes = key.getBytes();
            if (keyBytes.length != 16) {
                throw new IllegalArgumentException("Key length must be 16");
            }
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes("UTF-8"));
            return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
    
    public static String decrypt(String key, String encryptedData) {
        try {
            byte[] keyBytes = key.getBytes();
            if (keyBytes.length != 16) {
                throw new IllegalArgumentException("Key length must be 16");
            }
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] dataBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedData);
            byte[] decryptedData = cipher.doFinal(dataBytes);
            return new String(decryptedData, "UTF-8");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

在运行测试类后，我们可以看到如下输出：

Encrypted data: WinoWQvfe1ED8dvMj/qI3w==
Decrypted data: Hello, world!

从输出结果可以看出，我们的加密和解密函数已经实现了对数据的加密和解密，同时保证了数据的安全性。